电解金属锰生产工艺流程

电解金属锰生产工艺流程

电解金属锰生产工艺流程主要分两个阶段: (1)制备电解溶液; (2)电解操作过程。

电解金属锰生产工艺流程主要分两个阶段：

(1)制备电解溶液。采用锰矿粉与无机酸反应，加热制取锰盐溶液，同时向溶液中加入铵盐作缓冲剂，用加氧化剂氧化中和的方法除去铁，加硫化净化剂除去重金属，然后过滤分离，在溶液中加入电解添加剂作为电解溶液。目前工业生产广泛采用硫酸浸锰方法制取电解液，用氯化锰盐溶液电解制取金属锰的方法还未形成规模性生产。

制取硫酸锰所用的锰矿粉分菱锰矿和软锰矿两种。用菱锰矿粉制取硫酸锰的主要化学反应为：

MnCO+HSO→MnSO+CO↑+HO

224342用软锰矿制取硫酸锰，先要对软锰矿进行还原焙烧，还原成一氧化锰，然后用硫酸浸取，其主要化学反应为：

MnO+HSO→MnSO+HO

2424(2)电解操作过程。向隔模电解槽注入含硫酸铵的硫酸锰水溶电解液，接通直流电，产生电析作用，在阴极板上析出金属锰，阳极板析出氧气；周期性地更换阴极板，对电析产物进行钝化、水洗、烘干、剥离等处理，获得金属锰产品。

阴极板上的反应为：

2+ Mn+2e→Mn↓阳极板上的反应为：

生产方法原料技术条件用硫酸锰作原料制取金属锰，所需原料主要有锰矿粉、硫酸、硫酸铵、氧化剂、还原剂、添加剂等。锰矿粉分菱锰矿和软锰矿两种：

(1)菱锰矿(MnCO)，质量要求符合国家标准GB3714-83的1-4级。3(2)软锰矿(MnO)，质量要求符合国家标准GB3714-83的1-4级。2锰矿粉以锰含量高，杂质元素种类少、含量低为佳，特别是铁和重金属元素的含量要求尽可能低。

工业硫酸(HSO)质量指标应符合国家标准GB534-82。42硫酸铵［(NH)SO］，质量指标应符合国家标准GB535-83。442液氨或氢氧化铵(NH、NHOH)质量指标应符合国家标准

GB536-82(CO含量不大于2340.05g/L)。

还原剂用无烟煤粉，粒度 2mm以下，灰分小于14%。

净化剂(用于沉淀重金属)有：

(1)饱和(NH)S溶液；24(2)福美钠［(CH)NCSNa］简称SDD，含量大于88%；232(3)乙硫氮［(CHCH)NCSNa·3HO］。22223电解添加剂有二氧化硫(SO)和二氧化硒(SeO)。22用菱锰矿制取硫酸锰溶液

菱锰矿粉含锰量应大于20%，钙镁含量宜尽量低，粒度小于0.125mm。在80-90℃条件下，以硫酸为溶剂，可将菱锰矿粉中的MnCO转化为硫酸锰。反应式为：3MnCO+HSO→MnSO+CO ↑+HO

224342此反应是放热反应，平衡常数随温度的升高而减少。

用软锰矿制取硫酸锰溶液

软锰矿的主要成分为MnO，浸取前先在反射炉或沸腾人还原焙烧成MnO，所用锰粉2粒度小于0.125mm，无烟煤粉粒度小于1mm，煤粉的配比为锰粉质量的0.16-0.18，焙烧温度850-900℃，其综合反应为：

2MnO+C===2MnO+CO↑+174.6kJ 222+Fe以满足下道工序，焙烧还原率85%-92%理想的还原率应依据锰粉的含铁量确定，的需要。焙烧后获得的锰粉用稀硫酸浸取硫酸锰的反应为：

MnO+HSO===MnSO+HO 2244制取硫酸锰电解液的操作过程

锰粉的浸取包括两个基本过程：吸咐化学反应过程和硫酸及反应产物的扩散过程。扩散速度对浸取反应起着极为重要的作用。影响扩散速度的主要因素有温度、搅拌强度、矿粉粒度、硫酸浓度等。

实际生产中搅拌速度一般为40-70r/min，硫酸浓度一般在100-150g/L范围内。

硫酸浸锰的操作过程：在酸浸罐中加入1/5体积的阳极液或回收废锰渣，开动搅拌器，加入计算好的锰粉，慢慢放入计量的硫酸。再打开蒸汽阀加热以加速反应，剧2+烈反应过后，再加入阳极液至4/5体积，继续升温到90℃。pH值2-3时，检验Fe2+3+2+浓度，酌量加入MnO，以使Fe氧化成Fe，反应1.5-2小时，检验Fe是否完全氧2化。反应为：

2++3+2+O

+Mn+2HMnO+2Fe+4H←→2Fe223+ pH值到6.5以上，进行Fe离子的水解。反应为：或再用NHNHOH调整43-3+ +3OH←→Fe(OH)↓Fe3+3+ Fe+3HO←→Fe(OH)↓+3H323+与重金属离子的含量)SO检验Fe离子完全水解后，趁热过滤。在滤液中检测(NH424小时以上，充后，酌量补加硫酸铵，滴入净化剂，生成重金属螯合物沉淀，静置6 分沉淀后，进行第二次压滤，除去滤渣；再滴加电解添加剂，即成电解液。固液分离是制液过程的重要环节，分离恰当，可减少浪费，保证溶液质量。我国现有工业生产广泛采用橡胶板框压滤机，设备结构简单，易于操作，分离效果好，只是劳动强度较大。 1-2所示。硫酸锰电解液的技术要求如表硫酸锰电解液的技术要求表1-2

杂质的最大允许量/(mg/L) 2+pH

SO(NH)/(g/L) 项目 Mn/(g/L) 442Co

Ni Cu Fe

15-20

36-40 110-130 指标 6.5-7.0 1

5

0.5

原料：用硫酸锰作原料制取金属锰，所需原料主要有锰矿粉、硫酸、硫酸铵、氧化剂、还原剂、添加剂等。．

锰矿粉分菱锰矿和软锰矿两种：

(1)菱锰矿(MnCO)，质量要求符合国家标准GB3714-83的1-4级。3(2)软锰矿(MnO)，质量要求符合国家标准GB3714-83的1-4级。2锰矿粉以锰含量高，杂质元素种类少、含量低为佳，特别是铁和重金属元素的含量要求尽可能低。

工业硫酸(HSO)质量指标应符合国家标准GB534-82。42硫酸铵［(NH)SO］，质量指标应符合国家标准GB535-83。442液氨或氢氧化铵(NH、NHOH)质量指标应符合国家标准

GB536-82(CO含量不大于2340.05g/L)。

还原剂用无烟煤粉，粒度 2mm以下，灰分小于14%。

净化剂(用于沉淀重金属)有：

(1)饱和(NH)S溶液；24(2)福美钠［(CH)NCSNa］简称SDD，含量大于88%；232(3)乙硫氮［(CHCH)NCSNa·3HO］。22322电解添加剂有二氧化硫(SO)和二氧化硒(SeO)。22工艺操作：

电解操作

电解槽

电解是在隔膜电解槽中进行的。电解遭由槽体、假底、隔模、蛇形铅管、阴极和阳极等部分组成。

槽体为内衬聚氯乙烯塑料软板的长方体。